CITTA DI MONDOVI Provincia di Cuneo DIPARTIMENTO TECNICO

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1 CITTA DI MONDOVI Provincia di Cuneo DIPARTIMENTO TECNICO APPALTO DI : SERVIZIO ENERGIA GESTIONE CALORE DEGLI EDIFICI DI PROPRIETA O DI COMPETENZA DELLA CITTA DI MONDOVI. PERIODO (EVENTUALMENTE RINNOVABILE PER ULTERIORI 5 ANNI) Allegato SPECIFICHE FUNZIONALI SOFTWARE SCADA SYSTEM CONTROL AND DATA ACQUISITION (Denominato SCADA) Mondovì, 25 Maggio 2004 PROGETTISTA CALOR s.r.l. RESPONSABILE DEL PROGETTO CAIROLI P.I. LUIGI DIRIGENTE DIPARTIMENTO TECNICO COMUNE DI MONDOVI PRUCCA Ing. ROBERTO... Pratica SRV2004/003 Documento N. 302-D-24-A-R0

2 INDICE 1.0 Specifiche funzionali Software SCADA 1.0 Specifiche funzionali Software SCADA Introduzione HMI Software Interfaccia Utente Workstation Grafiche SCADA con funzionalità complete Navigazione a Video Modulo Sicurezza Supporto Servizi Windows Registrazione Azioni Operatore Funzioni di gestione degli allarmi Workstation Analisi Dati di Processo Analisi Trend in Tempo Reale e Storici Visualizzazione Grafica X-Y Componente ActiveX per Queries SQL Client HTML per Generazione Rapporti Client di Generazione Rapporti in Formato Excel Recupero Dinamico per Visualizzazione di Parametri di Processo Attivi Workstation Grafica di accesso via Web Browser HMI ( Interfaccia Uomo Macchina ): Requisiti Software Sviluppo Sviluppo Grafici Visualizzazione Oggetti Grafici Oggetti Riepilogo Allarmi Database Parametri e Configurazione Allarmi Parametri di processo Analogici Parametri di Processo Digitali Utilità di Importazione/Esportazione Gestione Applicazioni Applicazione Gestione Network Distribuiti Gestione Risoluzione Dinamica Visualizzazione Applicazione Registro Files Estensioni ActiveX Applicazione Logiche di Controllo Applicazione Scripts Logici Logiche di Controllo Condizionale Logiche di Controllo da Tastiera Variazione Dati e Logica Window Logica Funzione Software Server SCADA Eventi di Fallimento Predefiniti Ridondanza Applicazioni Ridondanza Allarmi Ridondanza Comunicazioni Ridondanza Dati Storici Connessioni Client ad un Sistema Master Drivers Server Comunicazioni RTU/PLC Comunicazione e reti

3 1.5.2 Drivers Server I/O Comunicazione Specifici SCADA Caratteristiche di comunicazione Comunicazioni basate su Ethernet Ridondanza Comunicazioni Statistiche di comunicazione in-linea e verifica errori Controllo Scansioni Tracciamento protocollo e Registro Errori Storico Dati Compressione Dati Esigenze Memorizzazione Parametri Analogici Esigenze Memorizzazione Parametri Digitali Esigenze Memorizzazione Altri Parametri Tabelle Database Standardizzate Importazione Database Parametri di Processo Configurazione Dati Storici Configurazione Eventi Sistema Configurazione Eventi Reazione Eventi Database di Riepilogo Sistema Interfaccia Storici verso altri Database Relazionali Ridondanza Storico (Backup Caldo) Gestione Dischi Memorizzazione Trasmissione Allarmi e Messaggi Metodi di notifica allarmi Annuncio Locale Annuncio mediante chiamata telefonica (chiamata vocale) Trasmissione su Pager (Cercapersone) Messaggi via Finestra Primo Piano Allarmi Riconoscimento Allarmi Riconoscimenti consentiti verso il Sistema SCADA Riconoscimenti consentiti dal Sistema SCADA Riconoscimento bi-direzionale Registrazione Eventi Diagnostica Configurazione trasmettitore allarmi Integrazione trasmettitore allarmi con Sistema HMI Lista Gruppi su chiamata Tabelle Disponibilità Operatori Programmatore Orario Registratore Vocale Protezione Virus e Sicurezza Sistema SCADA Protezione Firewall Protezione Antivirus Aggiornamento Definizioni Virus Installazione e licenze Software SCADA Lingua

4 1.1 Introduzione Il software System Control and Data Acquisition, di seguito denominato SCADA consiste in un Sistema di interfaccia Uomo-Macchina (abbreviato in questo documento con HMI, Human Machine Interface) in grado di eseguire funzioni di supervisione e controllo di processi, acquisire dati in tempo reale, gestire allarmi ed eventi, storicizzare informazioni, generare rapporti, consentire di eseguire comunicazioni in telemetria sia localmente che remotamente da e verso unità intelligenti di varia marca e tipo e può consentire gli accessi, opportunamente protetti, via Intranet/Internet. La fornitura che comprenderà una postazione per il gestore ed una postazione di visualizzazione per l ente appaltante dovrà soddisfare tutti i requisiti dei vari software che verranno installati, in particolare dovranno garantire la ridondanza e saranno comprensivi di Monitor LCD da 20, di stampanti grafiche per la stampa dei report e dei trend e ad aghi per la ricezione degli allarmi. Il software dovrà essere facile da utilizzare, in quanto dotato di un ambiente di sviluppo quasi integralmente grafico ed orientato ad oggetti, avente una architettura aperta che sfrutta le migliori tecnologie messe a disposizione dall ambiente Client- Server Microsoft Windows nell attuale versione XP (quest ultimo limitatamente ai Sistema Operativi disponibili per le WorkStation). Il Sistema può consentire la massima flessibilità, in particolare nel consentire una semplice riconfigurazione in accordo con eventuali specifiche richieste da parte del/degli Utilizzatori ed una estrema praticità ed intuitività che consenta agli Operatori di agire sul campo. Il software consisterà in una suite di componenti modulari altamente integrati fra di loro, per consentire allo SCADA di eseguire tutte le funzionalità richieste, e, permetterne allo stesso tempo, futuri adeguamenti ed ampliamenti e tutti gli applicativi software si potranno sviluppare da un unico produttore. Il sistema HMI visualizza i vari processi di automazione tramite una serie di componenti software che consentono anche di collezionare e raccogliere automaticamente in report i dati storicizzati, esso è in grado di comunicare con le varie unità a microprocessore installate (anche se di diversa marca e differenti modelli) e dovrà essere usufruibile anche da remoto in modalità completamente trasparente all Utilizzatore. L architettura dovrà essere scalabile affinché sia possibile espandere anche una piccola applicazione stand-alone fino a trasformarla in un esteso network con database singoli o ridondanti e server di comunicazione singoli o ridondanti che forniscono informazioni a numerose workstations client. Il software avrà anche la capacità di interfacciarsi facilmente con i principali database ed applicativi di calcolo come quelli prodotti da Microsoft e Oracle. 1.2 HMI Software Interfaccia Utente Questa sezione descrive le varie funzionalità relative all interfaccia Utente dello SCADA; il software sarà fornito con tre livelli di licenza: Workstation Grafica SCADA con funzionalità complete; pienamente operativa per Operatori di Sistema 4

5 Workstation Analisi Dati di Processo; per gli Utenti che necessitano di accedere ai dati di processo ed effettuarne veloci rapporti ma non di visualizzare graficamente gli impianti Workstation grafica di accesso SCADA via Web Broswer; per gli Utenti che necessitano della visualizzazione grafica e dinamica degli impianti ed eventualmente controllare i processi. Il software del Sistema SCADA, come descritto nei paragrafi successivi di questo stesso capitolo, sarà in grado di funzionare su Intranet/Internet. La sicurezza per questo tipo di connessioni è garantita dall utilizzo della tecnologia Secure Socket Layer (SSL). Un Utente sarà in grado di visualizzare l applicativo SCADA direttamente dal proprio desktop, all interno di MS Internet Explorer. Tutti gli applicativi software sono collegati fra di loro e conformi a quanto descritto nel paragrafo 2.3 e relativi sottoparagrafi, dove sono riportati anche i dettagli relativi alle caratteristiche di programmazione dello SCADA Workstation Grafiche SCADA con funzionalità complete Da queste Workstation l operatore SCADA dovrà essere in grado di eseguire il completo monitoraggio ed eseguire la supervisione di tutte le funzioni di controllo. I tipici comandi operatore includono la modifica dei setpoints di regolazione, la forzatura Auto/Manuale ed il controllo On/Off dei dispositivi in campo, il riconoscimento degli allarmi e la visualizzazione ed elaborazione dei dati acquisiti. L Operatore dovrà anche essere in grado di accedere a tutti processi dello SCADA e visualizzare graficamente ogni informazione relativa al Sistema da qualsiasi Workstation appartenente al Network e senza interessarsi o conoscere in quali Server il punto è residente o dove sono memorizzati gli specifici dati storici Navigazione a Video L Operatore dovrà interagire in tutti i processi e le attività dello SCADA attraverso l ausilio di icone intuitive e menù a tendina o a tutto schermo. Il software di Sistema supporterà accessi e visualizzazioni multipli e, in tempo reale da parte dell Operatore, e prevederà la possibilità di suddividere le schermate in modo da visualizzare più di un processo alla volta. Oltre a questo, il Sistema prevederà il pieno supporto all utilizzo di schermate in primo piano multiple anche non dipendenti dal processo specifico, ad esempio per il richiamo di informazioni di aiuto o di diagnostica. L Operatore dovrà essere i grado di accedere ad aiuti in linea e sensibili al contesto, e ciò dovrà avvenire da qualsiasi schermata ed in ogni momento, rimanendo in linea con l impianto, tramite la pressione di un solo pulsante o click del mouse. L Operatore dovrà essere in grado di accedere a schermate di visualizzazione mediante utilizzo di un dispositivo di puntamento e/o la pressione di un singolo pulsante della tastiera e dovrà eseguire la scelta dei pulsanti da abbinare alla specifica funzione richiesta. La navigazione fra le videate grafiche non richiederà la digitazione di alcun comando tramite digitazione di caratteri numerici o alfanumerici 5

6 da tastiera. I dispositivi di puntamento supportati includono un mouse, touch-screen (schermi sensibili al tocco) e penne ottiche. L Operatore dovrà essere in grado di identificare quali oggetti sono selezionabili in ogni schermata, semplicemente muovendo il puntatore e facendolo passare sopra agli oggetti visualizzati. Una variazione dell aspetto dell oggetto (un riquadro, una variazione del colore o similari) dovrà essere visibile a video in modo da confermare che si tratta di un oggetto selezionabile. I simboli tipici relativi agli oggetti includono rappresentazioni di dispositivi di processo tipici (pompe, motori, sonde, ecc.), rappresentazioni di regolatori, pulsanti, switch o cursori. Il dettaglio delle funzioni è riportato al paragrafo e relativi sottoparagrafi Modulo Sicurezza Il modulo sicurezza consiste in uno specifico applicativo in grado di funzionare sulla stessa piattaforma (Sistema Operativo) prevista per l intero Sistema e si occupa della gestione degli accessi allo SCADA da parte degli Operatori, con una logica basata su livelli e passwords. L accesso ad ogni schermata ed a qualsiasi funzione di comando si basa sul livello di sicurezza abbinato allo specifico Operatore in modo da prevenire accessi e/o utilizzi non autorizzati. A seguito della creazione iniziale, solo gli Utenti autorizzati o l Amministratore del Sistema potranno accedere o modificare le password. Il controllo di sicurezza dovrà essere in grado di impedire l accesso a tutti i controlli di Microsoft Windows (menu file, chiudi, riduci ad icona, ecc.) ed impedire comandi da tastiera che possano servire a tentare di aggirare le protezioni di Sistema (Ctrl+Alt+Canc, Ctrl+Esc e Alt+Tab). Il modulo di sicurezza dovrà prevedere almeno 100 livelli di protezione di sicurezza. La visualizzazione di oggetti, quali pulsanti di comando, selettori, cursori, setpoints ed anche intere schermate, dovrà essere subordinata ai livelli di sicurezza abbinati ad ogni Operatore. Il livello di sicurezza sarà stabilito durante le procedure di accesso al front-end di Sistema Supporto Servizi Windows L interfaccia Operatore della Workstation si dovrà eseguire come Servizio di Windows. Questo consentirà al Sistema Operativo di eseguire in background le numerose funzionalità chiave richieste al Sistema SCADA quali, ad esempio, le registrazioni storiche di valori nel tempo, gli allarmi o, più in generale, le comunicazioni I/O. La funzionalità Servizi permetterà di garantire la costante operatività anche nei momenti in cui vi siano variazioni negli accessi o non vi sia più alcun accesso Operatore. L interfaccia HMI e le applicazioni funzionanti come servizio dovranno prevedere la riesecuzione in automatico a seguito di mancanze di alimentazione o spegnimenti/riaccensioni. Questa funzione garantirà il corretto e completo funzionamento ad ogni eventuale riavvio senza compromettere la sicurezza e le funzionalità del Sistema Operativo. 6

7 Registrazione Azioni Operatore Tutte le azioni degli Operatori dovranno essere registrabili da un servizio di registrazione eventi. Il registratore dovrà tenere traccia di ogni accesso o uscita di Operatore, modifica di setpoint o variazione su elementi o dispositivi controllati. Ogni evento dovrà essere registrato includendo, come minimo, informazioni quali data ed ora, Operatore attivo e tipo di azione intrapresa (modifica setpoint, cambio di stato, ecc.) Funzioni di gestione degli allarmi L Operatore dovrà essere in grado di visualizzare le informazioni relative allo stato corrente ed allo storico degli allarmi, sfruttando apposite videate a tutto schermo ove è mostrato il riepilogo corrente degli allarmi e/o utilizzando porzioni di finestra per scorrere specifiche informazioni richieste. Le informazioni relative allo storico degli allarmi saranno visualizzabili in ordine cronologico, con l ultimo allarme mostrato in cima alla lista. Le informazioni visualizzate per ciascun allarme includeranno come minimo l ora e la data dell evento, descrizione, identificativo dell elemento interessato, stato dell allarme, tipo di allarme, valore, livello/priorità e classe. Sarà possibile all Operatore filtrare la visualizzazione degli allarmi visualizzati, basandosi su criteri quali priorità, gruppi od anche per aree di processo. Vista la caratteristica distribuita del Network, gli allarmi potranno essere visibili, stampabili e riconoscibili da qualsiasi Workstation e questa informazione dovrà essere distribuita a tutti i Clients. Inoltre, si dovrà configurare il Sistema in modo da consentire che l Operatore sia avvisato dell allarme indipendentemente da che cosa l Operatore stia visualizzando al momento dell evento. La procedura di notifica dovrà prevedere la possibilità di visualizzazione automatica della finestra di allarme in primo piano (pop-up display), un simbolo di allarme da associare intuitivamente al tipo o livello di allarme ed un messaggio con testo esplicativo richiamabile dalla Gestione Allarmi o da una specifica finestra richiamabile da qualsiasi punto del Sistema. La stampa degli allarmi dovrà essere indirizzata su tutte le stampanti di rete del sistema. La schermata di riepilogo degli allarmi disporrà delle tradizionali barre di scorrimento orizzontali e verticali con le quali l Operatore dovrà sfogliare l elenco degli eventi. La visualizzazione di queste barre di scorrimento sarà configurabile dall Utente. La gestione degli allarmi supporterà fino a otto differenti combinazioni di colori basate sulle priorità degli allarmi e sulle condizioni di allarme riconosciuto o non riconosciuto. I colori dovranno essere configurabili dall Operatore e dovranno essere disponibili come minimo 256 colori. 7

8 Il sistema sarà in grado di notificare automaticamente i nuovi eventi configurati all Operatore. L evento allarme provocherà la visualizzazione di un oggetto grafico identificativo dell allarme, selezionato il quale l Operatore dovrà immediatamente visualizzare lo specifico evento, evidenziato in modo da facilitarne l individuazione. Tramite la visualizzazione degli allarmi il Sistema permetterà di recuperare le informazioni relative agli allarmi semplicemente eseguendo delle query (richieste) al server degli allarmi. La richiesta sarà anche effettuabile tramite selezione fra scale di priorità, stato di riconoscimento, gruppo, dallo storico od anche dal riepilogo. Si potranno ammettere combinazioni di query in modo da ottenere un ottimo filtraggio delle informazioni relative agli allarmi anche in caso di databases di notevoli dimensioni. L Operatore dovrà essere in grado di selezionare e riconoscere gli allarmi individualmente o come gruppo od area di processo. L Operatore dovrà essere in grado di riconoscere solamente gli allarmi visualizzati a video, solo quelli selezionati, solo quelli più recenti oppure tutti gli allarmi nel Sistema. La selezione degli allarmi che verranno interessati dall azione dell Operatore sarà eseguibile direttamente tramite click del mouse ed eventualmente in combinazione con i tasti di selezione standard di Windows (CTRL per la sezione singola o Shift per la selezione in scala). L Operatore dovrà selezionare un allarme anche direttamente dalla schermata di riepilogo degli allarmi ed il Sistema consentirà automaticamente il passaggio alla specifica schermata evidenziando l area da dove l allarme stesso è stato generato. Sarà possibile informare l Operatore a seguito di una nuova condizione di allarme tramite segnalazione acustica, apertura automatica di schermate specifiche (popdisplays) ed anche predisporre combinazioni di queste od esecuzione di animazioni e/o applicazioni specificatamente predisposte. Il dettaglio delle funzioni è riportato al paragrafo e relativi sottoparagrafi Workstation Analisi Dati di Processo Il software di Sistema SCADA includerà un set strumenti software facili da utilizzarsi per le analisi storiche di dati acquisiti in tempo reale o storicizzati e generazione di rapporti. Questo client software dovrà essere facilmente utilizzato da tecnici, manutentori o personale addetto alla supervisione che dovrà così disporre di un potente e semplice strumento per ottenere informazioni dallo SCADA senza avere la necessità di accedere a delle schermate grafiche. Gli strumenti software permetteranno permettere di accedere a qualsiasi dato memorizzato in qualsiasi Database o Server siano stati memorizzati. Agli Operatori sarà consentito l accesso ai server a seguito di verifica nome Utente e Password. Agli Utenti non sarà richiesto di conoscere l ubicazione dei server nel network ma solo il nome del Server, ricercabile anche tramite attivazione di una specifica finestra di ricerca dalla quale visualizzare i Server disponibili e selezionare quello richiesto. Il software di analisi dati dovrà includere strumenti avanzati tramite i quali sia possibile eseguire esaustive analisi delle tendenze, visualizzare i dati in vari formati 8

9 grafici e creare rapporti in fogli elettronici o in formati liberi e personalizzabili. Tutti gli applicativi software potranno supportare il tasto destro del mouse, tramite il quale selezionare velocemente le opzioni disponibili. Gli applicativi software potranno essere disponibili sia come eseguibili stand-alone che come controlli Active X che ne consentano l implementazione in HMI in modo da permetterne l utilizzo anche sulle Workstation Operatore, tramite implementazione in interfaccia grafica Analisi Trend in Tempo Reale e Storici Un applicativo software Client permetterà all Utente di visualizzare alcuni o tutti i parametri di processo sia in formato di trend grafico che in formato tabulare. L applicativo Client dovrà avere un interfaccia Utente che permetta una semplice ed intuitiva selezione dei parametri di interesse utilizzando una schermata di un browser tipo MS Explorer e dotato di un potente e flessibile filtro di ricerca che consenta di trovare le informazioni ricercate anche in Database contenenti parecchie migliaia di punti. L Utente dovrà essere in grado di creare cartelle per gruppi di punti selezionati e stamparli individualmente o raggruppati semplicemente trascinandoli in un area di trend specifica. L Utente dovrà essere in grado di anche eseguire le operazioni di salvataggio dei trend in modo da poterli successivamente richiamare. L Utente dovrà essere in grado di scegliere quali dati richiamare, passando agevolmente (con un semplice click) dai dati in tempo reale a quelli storici. All Utente sarà concesso anche di selezionare velocemente le impostazioni base di visualizzazione grafica dei dati, ad esempio selezionando una visualizzazione ad assi singoli unici oppure ad assi e scale indipendenti per ciascun parametro richiamato (questo tipo di visualizzazione richiede solitamente un asse comune mentre l altro con scale dipendenti dalle grandezze abbinate). Dovrà essere supportata anche una funzionalità di autoadattamento delle scale degli assi in base ai valori delle grandezze visualizzate, in modo da semplificare il più possibile le operazioni a Visualizzazione Trend in Tempo Reale L Utente dovrà essere in grado di gestire fino a 50 trend di differenti processi in tempo reale, includendo sia parametri analogici che digitali nello stesso trend. L Utente dovrà essere in grado di selezionare i parametri direttamente dal browser. La scala temporale e quella verticale corrispondente al trend dovrà essere configurabile direttamente dal run time (l applicativo software che gestisce la funzionalità all interno del browser). Alcuni valori di tempo standard, tipo 5, 10, 30, 60 minuti o le ultime 2, 4, 8 o 24 ore, potranno essere immediatamente e semplicemente richiamabili. All Utente sarà concesso di variare le scale direttamente dal run time b Visualizzazione Trend Storico L Utente dovrà essere in grado di stampare i dati storici relativi a qualsiasi processo o gruppi di processo estraendoli direttamente dal/dai databases su base temporale. 9

10 Due assi incrociati o strumento analogo potranno essere disponibili a video su richiesta in modo da consentire all Utente di visualizzare agevolmente i corretti valori corrispondenti a ciascun punto evidenziato all intersezione dei due assi. Si potranno visualizzare con lo stesso metodo anche i corrispondenti valori temporali (data, ora, minuti e secondi). Un riepilogo con valori statistici dovrà essere disponibile evidenziando, come minimo, il valore minimo, massimo, la media e la deviazione dallo standard. Icone o menu a tendina potranno essere disponibili per consentire e l analisi i dati corrispondenti all asse orizzontale o verticale e permettere l esecuzione di zoommate e spostamenti sul grafico ingrandito o rimpicciolito. Sarà consentito all Utente la creazione in qualsiasi punto del grafico di testi con annotazioni e/o etichette. Queste annotazioni o etichette saranno visibili anche dalle altre workstations presenti nel network se dotate dei medesimi applicativi di visualizzazione. Si potranno esportare i dati visualizzati nell area dei trend in un file CSV. Sarà inoltre supportata la stampa dei trends e di tutti i dati statistici Visualizzazione Grafica X-Y Dovrà essere incluso un applicativo client che permetta agli Utenti di visualizzare due processi in un'unica visualizzazione grafica di tipo X-Y. L applicativo client dovrà avere un interfaccia Utente che permetta la selezione diretta dei parametri e la storicizzazione dei grafici X-Y in cartelle nel Network dalle quali poterli velocemente richiamare in tempi successivi. L Utente dovrà essere in grado di creare immagini di sfondo (in background) dei trend X-Y previsti in modo da poterli direttamente confrontare con valori correnti e visualizzare eventuali tendenze anomale Componente ActiveX per Queries SQL Uno specifico strumento software realizzato con tecnologia ActiveX dovrà essere disponibile per permettere all Utente di eseguire queries SQL (creazione di speciali filtri mediante i quali eseguire una dettagliata selezione dei dati richiesti fra tutti quelli disponibili nel/i Databases) che mostrino il risultato richiesto da qualsiasi dato memorizzato in qualsiasi Server SQL presente nel Network. I dati mostrati da questo applicativo ActiveX potranno essere mostrati all interno di una griglia tipo foglio di calcolo. Sorgenti multiple (Server multipli) potranno così essere intuitivamente gestibili tramite questo applicativo Active Client HTML per Generazione Rapporti Uno strumento software (client) dovrà essere incluso in modo da permettere all Utente di generare dei rapporti riguardanti qualsiasi parametro controllato. L applicativo software dovrà disporre di una interfaccia Utente che consenta di selezionare i parametri richiesti ed anche di poter richiamare ed utilizzare rapporti o 10

11 modelli di rapporti creati in precedenza. Il software dovrà consentire di impostare, modificare e generare rapporti che presentino i dati in un formato il più possibile professionale ed intuitivo. Le tipologie di informazioni supportate potranno includere dati storici e valori attuali, informazioni inerenti le configurazioni dei parametri di processo, grafici, statistiche, annotazioni, eventi, informazioni riepilogative e risultati di Query. Rapporti potranno essere generati basandosi su dati storicizzati in base ad indicazioni di periodo specificati in minuti, ore, giorni settimane o mesi. Dovrà anche essere possibile generare rapporti su richiesta specifica dell Utente. I rapporti prodotti potranno essere direttamente formattabili in formato HTML in modo da essere visualizzabili con un Web Browser, memorizzati su di un Server od inviati ad una stampante Client di Generazione Rapporti in Formato Excel Un client software dovrà essere disponibile per permettere agli Utenti di selezionare agevolmente e direttamente i parametri di processo desiderati sia in tempo reale che prelevati da databases tramite un Browser e dunque utilizzati in un foglio elettronico standard Ms Excel per esecuzione di rapporti o presentazioni di managements. La selezione dei parametri di processo sarà supportata da funzionalità di drag and drop (trascina e rilascia) e da comandi punta e clicca. Non dovrà essere richiesta la scrittura di macro o similari per recuperare od evidenziare i dati. I parametri di processo selezionati potranno essere esportati in specifiche celle del foglio elettronico e processati come dati di tipo numerico. L Utente dovrà essere in grado di avere la possibilità di selezionare dati in tempo reale per valori più recenti in secondi o minuti. L Utente dovrà essere in grado di selezionare dati storici fra i più recenti in minuti od ore, oppure dovrà eseguire una specifica scelta temporale fra tutti dati disponibili nei Databases. I dati storici si potranno richiamare così come memorizzati o riepilogati come valori minimi, massimi o di media in un certo periodo di tempo. L aggiornamento dei dati correnti disponibili nel foglio elettronico dovrà avvenire tramite un semplice click del mouse (il comando dovrà essere bene in evidenza). La qualità dei dati sarà analizzata e visualizzata e dunque l Utente dovrà essere in grado di selezionare se visualizzare meno dati o sostituiti con valori interpolati. L Utente dovrà essere in grado di anche specificare scelte di valore relativo o assoluto Recupero Dinamico per Visualizzazione di Parametri di Processo Attivi Un client software sarà disponibile per permettere agli Utenti di visualizzare qualunque o tutti i parametri di processo ed i loro valori correnti, senza richiedere una chiamata SQL allo storico. I parametri di processo saranno dunque aggiornati in tempo reale o con tempi di scansione predeterminati in fase di configurazione. L applicativo client dovrà avere un interfaccia Utente che permetta la selezione dei parametri di processo e la memorizzazione di gruppi di parametri che possano 11

12 essere riutilizzati in tempi successivi. I valori visualizzati utilizzando questo strumento software saranno selezionati con semplici operazioni di trascina e rilascia (drag and drop) direttamente dal Browser nell area di visualizzazione Workstation Grafica di accesso via Web Browser Il software di Sistema SCADA dovrà supportare postazioni di lavoro adatte all accesso tramite Web Broswer, tipo MS Internet Explorer, utilizzate di norma da Personale di Gestione o Supervisione che vogliano accedere, direttamente dal proprio desktop, a tutte le visualizzazioni, trends ed eventualmente di controllare i processi ma senza responsabilità di gestione degli allarmi. Fanno parte di questa categoria gli accessi tramite Browser web che sfruttano il codice HTML dello SCADA, la sicurezza per questo tipo di connessioni si dovrà garantire dall utilizzo della tecnologia Secure Socket Layer (SSL). Il modulo software per le WS grafiche di accesso via Web Browser, sarà completo nella sua funzionalità, le configurazione relative alle singole WS saranno limitate alle attività specifiche dei Clients. 1.3 HMI ( Interfaccia Uomo Macchina ): Requisiti Software Sviluppo Questa sezione descrive le caratteristiche tecniche del software che dovrà assicurare la possibilità di sviluppo attuale e futuro di tutte le funzionalità richieste agli applicativi del Sistema SCADA. Sono ovviamente inclusi anche lo sviluppo di pagine di visualizzazione grafica, la configurazione dei Databases in tempo reale e storici, gli allarmi, le comunicazioni con i dispositivi in campo e la configurazione degli applicativi per i Clients ed i Servers del network SCADA Sviluppo Grafici Visualizzazione Il software di Sistema SCADA dovrà includere un generatore di grafici di visualizzazione a colori basato sulla programmazione orientata agli oggetti e con il completo supporto alle funzionalità di animazione che permettano agli Utenti la massima realisticità di visualizzazione dei processi di Sistema. Tutte le operazioni di editazione dei grafici potranno basarsi sulla possibilità di puntare e selezionare delle icone disponibili tramite delle barre fluttuanti o in apposite aree oppure richiamabili da dei menu e tendina anche richiamabili con comandi veloci da tastiera. Si potranno effettuare dei test funzionali di ogni grafico di visualizzazione, passando alla modalità runtime tramite un semplice consenso via mouse. L applicativo di editazione delle pagine di visualizzazione grafica dovrà includere i seguenti strumenti per il disegno, i collegamenti (links) e l animazione. 12

13 Oggetti Grafici L applicativo di editazione grafica dovrà includere un set di strumenti grafici di base che consentano la creazione di simboli grafici semplici o complessi. Gli oggetti semplici potranno essere creati selezionando un icona disponibile in una barra strumenti di disegno che includerà come minimo strumenti linea, rettangolo, poligono, ellisse, cerchio, solidi pieni e testo. Ad ognuno di questi oggetti potranno essere assegnati vari attributi come il colore delle linee, colore di riempimento, dimensione ed orientamento e questi potranno essere attributi statici o dinamici. Gli oggetti di tipo testo potranno essere scalabili ed utilizzare gli stili di grassetto e le sottolineature. Tutti gli oggetti potranno comunque essere scalabili e potranno essere spostati in qualsiasi punto o direzione, ad un pixel alla volta od anche trascinati tramite mouse. L editor grafico dovrà supportare tutte le funzionalità standard adatte alla manipolazione degli oggetti come, ad esempio, le opzioni tipo taglia, copia, incolla o cancella. Potranno essere disponibili funzionalità che consentano l agevole posizionamento o allineamento degli oggetti. Lo strumento di allineamento dovrà includere la possibilità di giustificazione a sinistra, destra, al centro, in alto e in basso. I comandi di allineamento oggetti potranno prevedere anche la possibilità di ridisporre verticalmente, orizzontalmente, spostare in secondo piano, in primo piano, ruotare ed infine raggruppare o dividere gruppi di vari oggetti. L editor grafico dovrà includere una estesa varietà di simboli complessi e di processo, come strumenti di misura, pulsanti a pressione, potenziometri, pompe, motori, serbatoi, valvole, sonde, trends, allarmi, modelli di regolazione e bitmaps. Tutti gli oggetti grafici potranno essere ridimensionabili in ogni grandezza e potranno includere collegamenti animati per fornire risposte dinamiche e basate su dati in tempo reale od azioni dell Utente a Animazione Oggetti Gli oggetti potranno essere animabili con i seguenti attributi: Modifica colori oggetti: minimo 256 colori, di cui 128 colori standard ed altri 128 definibili dall Utente. Un set di colori predefiniti dall Utente dovrà essere in grado di essere creato, importato o esportato. Il set di colori sarà basato su un range minimo di 16,7 milioni di colori (24 bits). Il software dovrà anche prevedere e supportare colori che l Utente dovrà essere in grado di definire come trasparenti e che potranno essere sfruttati sia per la definizione di oggetti che per gli sfondi. Dovrà essere disponibile il supporto al riempimento in percentuale degli oggetti basato su valori in tempo reale di parametri di Sistema; il riempimento dovrà essere definibile direzionalmente verso l alto, il basso, sinistra e/o destra. Supporto funzionalità di lampeggio di oggetti in base a parametri predefiniti quali condizioni di allarme o gruppi di allarme. La frequenza di lampeggio sarà impostabile come lenta, media o veloce. 13

14 Ogni oggetto disporrà di un attributo con il quale determinare la sua visibilità in base alla condizione di corrente di un parametro di Sistema, una condizione di allarme od al livello di sicurezza dell Operatore. Il Sistema supporterà l animazione degli oggetti, come il ridimensionamento, lo spostamento e/o la rotazione in base alle variazioni di valore del/i parametro/i di Sistema associato/i. Gli oggetti saranno animati in base a criteri scelti dall Utente ed abbinati ai parametri di Sistema già controllati. Sarà supportato l utilizzo di espressioni contenenti funzioni matematiche anche complesse e l utilizzo di ogni valore disponibile dal Sistema (sia analogici che logici). L editor grafico supporterà la creazione e l utilizzo di livelli di oggetti che potranno essere attivati in base a condizioni di specifici processi. Lo strumento di sviluppo grafici consentirà il posizionamento degli oggetti sfruttando possibilità quali lo scatto-alla-griglia con dimensioni della griglia selezionabili, questo per agevolare e semplificare il posizionamento degli oggetti nelle schermate grafiche. Lo strumento di sviluppo grafici supporterà una caratteristica di annulla/ripristina in grado di agire su numero di comandi o azioni predefinibile dall Utente. Il Sistema supporterà una libreria di oggetti auto-configuranti che potranno variare le loro proprietà in base alle scelte effettuate tramite dei box di dialogo visualizzati automaticamente durante le fasi di sviluppo. Ad esempio, considerando un oggetto standard di gestione di un valore impostato (set-point) con una scala graduata ed una scala di default da 0 a 100, le schermate di dialogo guideranno l Utente nell assegnazione di valori personalizzati di fondo scala, del numero minore o maggiore di divisioni visualizzate e nell assegnazione di etichette personalizzate e nel tipo di carattere utilizzato. A seguito di queste scelte, l oggetto scelto verrà automaticamente ridisegnato e mostrato con i valori di fondo scala, numero di suddivisioni, spazi, nuove etichette e tipi di carattere prescelti. Il Sistema permetterà l importazione di files in *.DWG o *.DXF, con gli elementi grafici importati come oggetti nativi. Sarà dunque possibile animare questi oggetti utilizzando tutte le caratteristiche di animazione già specificate nel presente paragrafo. L editor grafico permetterà anche all Utente di importare disegni ed immagini con formati quali.bmp,.jpeg,.pcx.tga. e DWG. L ambiente di sviluppo grafico dovrà supportare la copia di singoli oggetti o gruppi, mantenendo le caratteristiche di origine e consentendo l assegnazione diretta o la sostituzione di riferimenti di processo od altri parametri senza dovere abbandonare l ambiente di editazione grafica. L ambiente di sviluppo grafico dovrà supportare la copia di singoli o gruppi di oggetti o di simboli anche da una finestra ad un'altra mantenendo tutte le caratteristiche di 14

15 animazione, i collegamenti e gli attributi di origine. Questa funzionalità garantirà il massimo rendimento nella produzione di grafici o simboli simili o identici e ne garantirà anche l omogeneità. Oltre a questo sarà possibile importare le finestre da altre applicazioni mantenendone il medesimo aspetto. L Utente dovrà essere in grado di aggiungere nuovi parametri alle schermate grafiche senza mai abbandonare l ambiente dell editor grafico. L Utente dovrà essere in grado di direttamente eseguire ricerche di specifici parametri da attualizzare nella grafica, ottenendo tutte le informazioni richieste (set di allarme, indirizzo I/O ed altri dettagli ) senza mai abbandonare l ambiente di editazione grafica. Un sistema di aiuto in linea sensibile al contesto supporterà l Utente nella creazione della grafica. Gli Utenti potranno ottenere aiuto immediato in ogni stadio del processo semplicemente premendo un tasto funzione per la richiesta di aiuto. L Utente dovrà essere in grado di creare o ridefinire le scermate grafiche mentre il Sistema continuerà a monitorizzare i processi Oggetti Riepilogo Allarmi Gli allarmi saranno visualizzati tramite un apposito oggetto definito e configurabile direttamente dall Utente, che dovrà essere posizionato individualmente o congiuntamente con altri oggetti in una finestra. L oggetto dovrà essere ridimensionato e un doppio click su di esso provocherà l attivazione della sua finestra di dialogo per la configurazione. Le opzioni standard per la configurazione saranno mostrate a video e sarà possibile modificarne i parametri in modo da personalizzare la visualizzazione. La configurazione dell applicativo di gestione degli allarmi includerà una serie di parametri con caselle di selezione per abilitare o disabilitare come gli allarmi appariranno all interno dell applicativo di visualizzazione degli allarmi. Gli allarmi saranno colorati secondo una logica dipendente dalla condizione e dal livello, includendo gli allarmi riconosciuti, non riconosciuti ed allarmi la cui condizione è ritornata alla normalità ma che non sono ancora stati riconosciuti. L Utente dovrà essere in grado di scegliere fra una gamma di almeno 256 colori quali gamme di colori abbinare a ciascuna situazione. L applicativo di visualizzazione degli allarmi supporterà anche la visualizzazione su evento, sempre sfruttando la differenziazione di colori per evidenziarne stato e livello. Saranno da supportare almeno 8 diverse combinazioni di importanza (livelli di allarme) Database Parametri e Configurazione Allarmi Il software di Sistema SCADA includerà un interfaccia di configurazione Database per la definizione di tutti i parametri di processo ed i punti allarme. Gli identificativi dei parametri di processo (di qui in avanti definiti come Tagnames) saranno definibili con un massimo di 32 caratteri alfanumerici. La configurazione del database avverrà 15

16 attraverso un a serie di finestre di dialogo ove verranno presentati dei campi vuoti da riempire. I tagnames potranno essere digitati una sola volta. Tutte le successive volte in cui si vorranno selezionare dei tagnames, verranno utilizzate delle finestre nelle quali sfogliare e selezionare direttamente i tagnames disponibili, aiutati da una serie di filtri sensibili al contenuto che agevoleranno le ricerche anche quando il numero dei tagnames sarà notevole. Il database di Sistema supporterà le seguenti tipologie di parametri : analogici (interi o reali) discreti o digitali e stringhe fino a 132 caratteri Parametri di processo Analogici Campi di testo potranno essere inclusi per definire codici di processo e descrizione, unità ingegneristiche, gruppo di allarme e nome di accesso I/O del campo dispositivo al quale è collegato il valore analogico. Campi di dati numerici saranno da includere per definire l allarme e la priorità di livello, il valore iniziale dopo un riavvio, la zona morta, valori di minima e massima, valori minimi e massimi in unità ingegneristiche, valori di set allarme o in percentuale per ciascun tip di allarme e valore della zona morta di allarme. Si potranno prevedere delle caselle di spunta per abilitare o disabilitare le seguenti funzionalità: dati storici e registrazione eventi, ripristino ultimo valore dopo una mancanza di alimentazione elettrica, modifica dei limiti di allarme per tutti i tipi di punto inclusi min, min-min, max, max-max, grado di variazione e deviazione Parametri di Processo Digitali Campi di testo saranno inclusi per definire codici di processo e descrizione, messaggi on/off per allarmi ed eventi, nome gruppo allarme e nome di accesso I/O del campo dispositivo al quale è collegato il punto discreto (digitale). Delle caselle di spunta saranno disponibili per abilitare o disabilitare funzioni applicative quali registrazione eventi, ripristino dell ultimo valore prima di una mancanza di alimentazione elettrica, valore iniziale in fase di avviamento e stato di allarme Utilità di Importazione/Esportazione Il database includerà una utilità per supportare l importazione e l esportazione in files formato.csv per l editazione in un foglio elettronico come, per esempio, Ms Excel. 16

17 1.3.3 Gestione Applicazioni Ogni applicazione dovrà includere un gestore applicazione strutturato stile Windows Explorer che semplifichi la gestione delle finestre (visualizzazioni), scripts, tagnames, allarmi e documentazione dell applicazione. Un tagname di indice incrociato garantirà la possibilità di identificare dove tutti i tags, collegamenti ed oggetti sono utilizzati attraverso tutte le finestre nell applicazione. Il gestore applicazioni fornirà la possibilità di variare dinamicamente la risoluzione delle finestre dell applicazione. Questo consentirà ad applicazioni grafiche di essere sviluppate su Workstations con differenti risoluzioni di visualizzazione e di convertirle velocemente alla risoluzione desiderata in modo da omogeneizzarne aspetto ed ambiente Applicazione Gestione Network Distribuiti Il software SCADA dovrà fornire funzionalità standard per semplificare la configurazione, l operatività la risoluzione dei problemi e la manutenzione delle applicazioni fornendo il significato e la distribuzione dell applicazione stessa all interno dell ambiente di Rete (Network). Il software di gestione DNA (Distributed Network Application) aderirà all architettura client-server e contemporaneamente consentirà ad un applicazione Master singola di essere sviluppata e mantenuta nel network. Il gestore DNA distribuirà automaticamente le applicazioni Master a tutti i nodi del network SCADA a Ubicazione Applicazioni Le applicazioni Master saranno memorizzate e mantenute in un Server accessibile a ciascun nodo Client, in grado di fornire facilità di manutenzione e garantire capacità di editazione senza restrizioni. La gestione DNA permetterà ai nodi Client di avviare l applicazione dal Server e quest ultimo distribuirà l applicazione Server a destinazioni definibili dall Utente e che saranno specificabili da qualsiasi nodo Client. Questo approccio di eredità fornisce i vantaggi di ridondanza dei sistemi Client-based b Notifica di Variazione Applicazioni ai Clients Quando un nod Client carica un applicazione da un Server di Rete, il Client manterrà una copia dell applicazione sul suo disco fisso locale e verrà registrato come Utente di quell applicazione. Quando una variazione viene registrata sull applicazione Server, ad ogni nodo Utente registrato sarà notificata la variazione. La gestione DNA permetterà all Utente di definire come il nodo Client deve essere avvisato della variazione dell applicazione a livello Server. Il nodo Client dovrà sia caricare automaticamente la nuova applicazione, avvisare l Utente di caricare o ignorare la variazione oppure automaticamente ignorare le modifiche. In caso di interruzione della comunicazione fra il Server ed il Client, il Client continuerà comunque a far funzionare l ultima applicazione distribuita. Quando il Network sarà stato ripristinato e l applicazione Server è stata modificata il gestore DNA distribuirà l applicazione Server aggiornata al Client. 17

18 Gestione Risoluzione Dinamica Visualizzazione Il software fornirà una soluzione automatizzata per consentire la variazione di risoluzione di visualizzazione in ambienti grafici eterogenei e nell ambito di un medesimo gruppo di applicazioni multi-nodo. Una gestione dinamica delle risoluzione di visualizzazione fra la risoluzione dell applicazione Server e la risoluzione sul Client elimina la necessità per l Utente di importare o esportare le visualizzazioni. Ogni nodo Client disporrà di una modalità di adattamento dinamico della risoluzione di visualizzazione indipendente e configurabile a Modalità Risoluzione Identica Il nodo Client avvierà l applicazione Server solamente se la risoluzione corrisponderà a quella per la quale è stato sviluppata l applicazione stessa. Se la risoluzione del Server e del Client sono differenti, il Sistema avviserà l Utente tramite una finestra di dialogo, della necessità di scalare (cioè adattare verso un valore inferiore) la risoluzione dell applicazione Server alla risoluzione del Client b Modalità Risoluzione Server Il nodo Client avvierà l applicazione solamente alla risoluzione per la quale è stata sviluppata l applicazione Server. Il Sistema ignorerà la risoluzione locale, usando la risoluzione Server per il nodo Client e non riducendo la risoluzione dell applicazione Server c Modalità Risoluzione Diversa Il nodo Client avvierà l applicazione server con la propria risoluzione, ignorando la risoluzione con la quale è stato sviluppata l applicazione. Se il nodo Client sta funzionando a 640x480 e l applicazione è stata sviluppata a 1280x1024, il Sistema scalerà dinamicamente l applicazione Server per farla corrispondere alla risoluzione 640x480 del Client Applicazione Registro Files L applicazione registro files risiederà sul disco fisso locale per un numero di giorni predefinibile dall Utente. Ogni nodo del network manterrà un file indipendente per le applicazioni che sono uniche per ciascun nodo. Un nuovo file di registro sarà creato ed archiviato giornalmente in accordo con le impostazioni Utente specificate. Il visualizzatore supporterà la distinzione dei colori per processi o programmi differenti. Il visualizzatore supporterà la visualizzazione da remoto del registro dei files 18

19 Estensioni ActiveX Il software SCADA dovrà fornire possibilità di espansione garantendo il supporto per la tecnologia ed ai controlli OLE (OCX s). Il software SCADA dovrà supportare metodi, proprietà ed eventi tipici degli oggetti in tecnologia ActiveX. Il supporto alla tecnologia ActiveX garantirà allo sviluppo applicazioni l immediata disponibilità di centinaia di OCX s sviluppate da dozzine di Sviluppatori Software Indipendenti. Registrando un OCX per utilizzarlo all interno di un applicazione di sistema esso si trasformerà automaticamente in un processo. Gli OCX registrati saranno visualizzati in una finestra di dialogo che permetterà di aggiungere o eliminare OCX da e verso un applicazione esistente. Gli OCX s aggiunti all applicazione saranno contenuti nella finestra di dialogo in modo da potere essere aggiunti a nuove e/o esistenti applicazioni. Al momento opportuno, all Utente sarà evidenziata la possibilità di selezionare un OCX s da posizionare, mappare proprietà OCX, eventi e metodologie per processare tagnames e scrivere logiche per controllare comportamento, proprietà e metodi degli OCX Applicazione Logiche di Controllo Il software di Sistema SCADA dovrà includere un linguaggio basato su script che permettano l esecuzione di comandi e operazioni matematiche e logiche basate su condizioni del Sistema od azioni dell Utente specificate. Lo script sarà semplice da programmare utilizzando delle terminologie tipiche in lingua Inglese (standard Internazionalmente riconosciuto) e non richiederà la conoscenza di alcuna altra conoscenza di logiche di programmazione. L Utente dovrà essere in grado di essere in grado di editare o modificare gli scripts logici mentre il Sistema sta monitorando i processi. Inoltre non sarà richiesta l esecuzione di un altro applicativo per eseguire la compilazione delle variazioni. Il linguaggio di script includerà delle caselle di selezione e dei menu a tendina per consentire la creazione di condizioni senza dovere digitare alcun codice, tagname o comandi specifici. Dei pulsanti potranno essere disponibili per garantire una agevole selezione di comandi ed operazioni basilari quali, ad esempio, IF, THEN, ELSE, ELSE IF, AND, OR, NOT, ADD, SUBTRACT, MULTIPLY, DIVIDE; EQUAL TO, NOT EQUAL TO, GRATER THAN and LESS THAN. In aggiunta potranno essere disponibili delle librerie complete con funzioni matematiche e script di Sistema maggiormente complete e complesse. Un pulsante di validazione dovrà essere disponibile per verificare e garantire la corretta sintassi e dare indicazioni su eventuali errori da eliminare prima dell esecuzione. Un completo sistema di aiuto in-linea sarà disponibile per ciascuna funzione di script che includerà esempi attualmente in funzione che possano essere eventualmente copiati ed incollati nell editor di script. 19

20 Applicazione Scripts Logici Il Sistema consentirà l esecuzione di scripts logici definiti dall Utente. Gli scripts logici in uno specifico ambiente di sviluppo programmazione. Nessun compilatore o collegamento aggiuntivi od esterni dovranno essere richiesti. La logica di Sistema consentirà l esecuzione automatica di funzioni come l incremento di valori impostati (set points), esecuzione di totalizzazioni e verifiche sull effettivo stato dei processi in relazione ai valori impostati per esecuzione di eventuali reazioni. La logica di Sistema consentirà il monitoraggio dello stato di ciascun parametro di processo nel Sistema ed eseguirà funzioni specifiche basate sulla tipologia e lo stato di una condizione di allarme. Il tipo di allarme dovrà essere min, min-min, max, maxmax, deviazione o scala di variazione. Il Sistema dovrà eseguire applicazioni per controllare punti digitali on-off, visualizzare finestre, trasferire dati, ecc. Con la medesima logica sarà possibile avviare o arrestare altre applicazioni quali, ad esempio, Ms Excel, Word od anche applicativi come Crystal Reports. Il Sistema dovrà eseguire logiche definite dall Utente in base a parametri quali: Su Avvio Applicazione, Durante il Funzionamento dell Applicazione o All Arresto dell Applicazione Logiche di Controllo Condizionale Il Sistema avrà la capacità di eseguire applicazioni di controllo basate su delle condizioni di parametri di processo definibili dall Utente o sul risultato di un espressione che può coinvolgere parametri di processo multipli; sono inclusi parametri digitali on/off, condizioni di allarme di minima, massima o combinazioni di essi od anche raffronti con valori specificati. Sarà possibile definire scripts di Condizioni Logiche da eseguire ogni qualvolta l espressione di condizione diverrà vera, quando diverrà falsa o mentre la condizone è vera o è falsa con delle tempistiche specificabili dall Utente Logiche di Controllo da Tastiera Il software SCADA avrà la capacità di eseguire applicazioni di controllo su pressione di pre-determinati tasti della tastiera. Sono incluse le attività di pressione del tasto, il suo rilascio o il controllo di quando un tasto rimane premuto in un pre-determinato periodo temporale. Il Sistema supporterà la definizione di ogni tasto supportato da tastiere standard di PC. 20